ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка отходящих газов из "Переработка отходов в промышленности полупродуктов и красителей" При конденсации фталевого ангидрида образуется большое количество отходящих газов, подлежащих очистке перед удалением их в атмосферу. В современных цехах фталевого ангидрида получается 250 тыс. м и более отходящих газов в час. В связи с ростом мощности цехов фталевого ангидрида увеличивается и общее количество газов, отводимых в атмосферу. [c.119] Отходящие газы содержат фталевый и малеиновый ангидриды, 1,4-нафтохинон, диоксид углерода, пары воды, соединения серы, вещества типа лакриматоров (всего до 20 соединений). Часть примесей содержится в виде паров, часть — в виде аэрозолей. Газы обладают резким неприятным запахом, раздражают слизистые оболочки и вызывают слезотечение. [c.119] Для очистки отходящих газов в промышленности применяют два способа абсорбционный (промывка водой в скрубберах) и дожигание органических примесей в печах. При очистке газов водой в скрубберах можно извлекать и утилизировать фталевый и малеиновый ангидриды. При дожигании они полностью уничтожаются. [c.119] Абсорбционные методы очистки являются наиболее распространенными. В качестве абсорбентов могут быть использованы вода, водные щелочи и органические растворители. Вода — самый доступный и дешевый абсорбент. [c.119] Промывку газов водой проводят в насадочных, полых и пенных скрубберах. Аппаратуру и трубопроводы в большинстве случаев изготовляют из кислотостойкой стали 1Х18Н10Т. Можно применять также аппаратуру, защищенную графитовой плиткой (иа арзамито вой замазке), поливинилхлоридом, полиизобутиленом, диабазовой или метлахской плиткой. [c.119] Чтобы возможно полнее использовать преимущества водной очистки, применили пенные скрубберы. В таких аппаратах контакт газа и жидкости осуществляется в слое динамически стабильной пены (газо-жидкостная взвесь), образующейся при прохождении газа через жидкость со скоростью 1,5—3,5 м/с. Уровень пены поддерживают постоянным с помощью газораспределительной решетки он зависит от высоты расположения сливного патрубка. Газы поступают в нижнюю часть скруббера (полая колонна), а в средней его части размещена газораспределительная колосниковая решетка, орошаемая циркулирующим раствором. При определенных скорости газового потока и плотности орошения над решеткой образуется газо-жидкостная взвесь плотностью 300 кг/м . Скрубберную жидкость сливают в сборник. Фталевая кислота и 1,4-нафтохинон плохо растворимы в воде, поэтому они находятся в жидкости в виде суспензии. Для отделения твердой фазы суспензию отфильтровывают, а осветленным раствором орошают скруббер. В результате контакта с циркулирующим раствором температура отходящих газов снижается с 50—55 до 35—40 °С. С повышением температуры увеличивается скорость гидратации фталевого и малеинового ангидридов, что благоприятно для очистки. [c.120] В пенных скрубберах нет необходимости отделять орошающую жидкость от твердых частиц, и это выгодно отличает пенные скрубберы от насадочных и полых. Применение пенных скрубберов позволяет значительно сократить размеры аппарата, так как эффективная очистка достигается в слое пены высотой не более 1 м. Площадь поперечного сечения скруббера сокращается в 3—4 раза, так как линейная скорость газа может быть увеличена с 0,4—0,6 м/с (в полом скруббере) до 2,4 м/с и более (в пенном скруббере). Согласно расчету, производительность пенного скруббера в 4 раза больше, чем у полого. В насадочных скрубберах степень улавливания кислот и 1,4-нафтохинона составляет всего 79%, а в полых и пенных она достигает соответственно 94,5 и 99,5%. В газах, отходящих из полых и пенных скрубберов, содержатся лишь следы 1,4-нафтохинона [63]. [c.120] Фильтруемая паста токсична, поэтому следует исключить контакт обслуживающего персонала с ней. Фильтрование нужно вести на механизированных фильтрах, работающих под давлением. [c.122] Из фталевой кислоты, выделенной из скубберной жидкости, термической дегидратацией и последующей дистилляцией можно получить товарный фталевый ангидрид и тем увеличить его общий выход на 1—3%- Воду, отгоняемую при осушке и дегидратации фталевой кислоты, возвращают на орошение скруббера. [c.122] Предлагалось [65, 66] сжигать пасту фталевой кислоты в общезаводских печах, предназначенных для уничтожения твердых отходов. Теплотворная способность пасты в расчете на сухое вещество составляет 21 ООО кДж/кг [65]. Сжигать ее нецелесообразно в этом случае теряется 1—3% мощности производства. Транспортирование и сжигание токсичной кислотной пасты, сильно корродирующей металлы, сложно и дорого. Кроме того, при сжигании пасты приходится упаривать большое количество воды. [c.122] После отделения фталевой кислоты маточный раствор (в основном, малеиновой кислоты) концентрируют, а выделившуюся малеиновую кислоту дегидратируют в малеиновый ангидрид, очищаемый ректификацией. [c.122] При мощности производства фталевого ангидрида из о-ксилола 80 000 т/год можно получить 4500 т малеинового ангидрида в год [67], т. е. 5—6% от количества фталевого ангидрида [68]. Малеиновый ангидрид применяют в производстве полимерных материалов, для получения яблочной кислоты и других продуктов органического синтеза. [c.122] Зыделение малеинового ангидрида осуществляют в тех цехах, где он получается в значительных количествах, т. е. при окислении о-ксилола. [c.122] Растворимость малеиновой кислоты в воде высокая [69] при 25 °С в 100 мл воды растворяется 76,8 г, при 40 °С 112,5, при 60 °С 148,7 г. В большинстве случаев концентрацию малеинового ангидрида в скрубберной жидкости доводят до 150 г/л. Состав контактных газов, а следовательно, и отходящих газов, в значительной степени зависит от типа катализатора и сырья. [c.122] Скрубберную жидкость (раствор малеиновой кислоты) насосом подают в испаритель 4, где отгоняют воду. Кубовый остаток передают в аппарат 5, где происходит дегидратация (без добавки растворителя) малеиновой кислоты и сопутствующих ей фталевой и цитраконовой кислот. Воду, отгоняемую из аппаратов 4 я 5, конденсируют в теплообменниках 2, 3 я 7 я возвращают на орощение скруббера. Пары малеинового ангидрида конденсируют в теплообменнике 6 я направляют на вакуумную ректификацию в колонну 9. Воду отделяют от паров малеинового ангидрида селективной конденсацией. Кубовый остаток из дегидрататора 5, содержащий фталевый, цитраконовый и малеиновый ангидриды и бензойную кислоту, отводят на сжигание. [c.123] Для доведения продукта А до показателей продукта- Б продукт А необходимо дополнительно очищать. Непосредственно из продукта А может быть получена фумаровая кислота высокого качества. Примеси остаются в отходах. [c.124] Удельные расходы на 1 т малеинового ангидрида при мощности его производства 2000 т/год (отход с производства 40 000 т фталевого ангидрида в год) следующие расход электроэнер- ГИИ 500 кВт-ч, расход пара 14 т, расход охлаждающей воды 500 м По данным [70], стоимость выделения малеинового ангидрида ИЗ отходящих газов с производства фталевого ангидрида составляет всего /з от стоимости сырья при производстве малеинового ангидрида из бензола. [c.124] Скрубберную жидкость, полученную при промывке газов, отходящих с производства фталевого ангидрида, после соответствующей подготовки предлагается использовать как интенси-фикатор помола цемента, при флотации руд [65] и в качестве крепителя при изготовлении стержней, применяемых при выплавке чугуна и стали [66]. [c.124] Продукт взаимодействия карбамида с малеиновой кислотой представлял собой водный раствор средней аммониевой соли фумаровой кислоты и аммониевой соли аспарагиновой кислоты с примесью аммониевых солей оксиян-тарной кислоты (массовые соотношения 1 1 1 0,5). Продукт аналогичного состава можно получить, если вместо карбамида использовать аммиак [66]. [c.124] Недостатки этого способа утилизации скрубберной жидкости — необходимость транспортирования раствора и присутствие в нем токсичного , 4-нафтохинона. [c.125] Вернуться к основной статье